Кабель АПвКШвнг(А) 1 кВ 185 мм²: технические характеристики, конструкция и область применения
Кабель АПвКШвнг(А) 1 кВ 185 мм² представляет собой силовой кабель с алюминиевыми жилами, изоляцией из сшитого полиэтилена, в экране из медных проволок, с защитным шлангом из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности. Данный тип кабеля предназначен для передачи и распределения электрической энергии в стационарных установках на номинальное переменное напряжение 0,66/1 кВ частотой 50 Гц. Его конструкция и материалы обеспечивают высокую надежность, длительный срок службы и безопасность при эксплуатации в различных условиях, включая объекты с повышенными требованиями к пожарной безопасности.
Расшифровка маркировки АПвКШвнг(А)-1 кВ 185 мм²
Маркировка кабеля построена в соответствии с ГОСТ и четко описывает его конструктивные особенности:
- А – токопроводящая жила из алюминия.
- Пв – изоляция жил из сшитого полиэтилена (ПВХ).
- К – наличие экрана в виде оплетки из медных проволок.
- Шв – защитный шланг (оболочка) из поливинилхлоридного пластиката.
- нг(А) – исполнение пониженной пожарной опасности. Индекс (А) указывает, что кабель соответствует высшей категории по нераспространению горения при групповой прокладке по ГОСТ 53315-2009 (испытание на горение в пучке категории А F/R).
- 1 кВ – номинальное напряжение 1000 Вольт.
- 185 мм² – номинальное сечение основной жилы.
- Выравнивание электрического поля вокруг жил, предотвращение поверхностных разрядов.
- Защита от внешних электромагнитных помех.
- Обеспечение симметрии тока при коротком замыкании, что важно для корректной работы защитной аппаратуры.
- Может использоваться в качестве проводника защитного заземления (при достаточном сечении).
- Распределительные сети 0,4 кВ: Питание мощных потребителей, вводно-распределительные устройства (ВРУ, ГРЩ) жилых, коммерческих и промышленных зданий.
- Промышленные предприятия: Прокладка в кабельных сооружениях (лотках, коробах, галереях, тоннелях), по эстакадам для питания силового оборудования (трансформаторов, двигателей, насосных станций).
- Объекты инфраструктуры: Вокзалы, аэропорты, метрополитен, спортивные комплексы, торговые центры.
- Взрывопожароопасные зоны: Категория исполнения «нг(А)» позволяет применять его при групповой прокладке в помещениях и сооружениях с повышенными требованиями пожарной безопасности (классы пожарной опасности П1б, П2б по СП 112.13330).
- Установки с высокой вероятностью электромагнитных помех: Наличие медного экрана делает кабель устойчивым к помехам.
- Экономичность: Алюминиевая жила существенно дешевле медной, что критически важно для проектов с большими объемами кабеля большого сечения.
- Высокие электротехнические характеристики изоляции: Сшитый полиэтилен обеспечивает высокую допустимую температуру эксплуатации и стойкость к тепловым перегрузкам.
- Пожарная безопасность: Исполнение «нг(А)» позволяет производить групповую прокладку без риска распространения пламени.
- Наличие экрана: Защита от помех и выравнивание электрического поля.
- Меньший вес: По сравнению с медными кабелями того же сечения, что облегчает монтаж.
- Относительно низкая гибкость: Алюминиевая жила секторной формы (особенно однопроволочная) требует аккуратного обращения при монтаже и соблюдения минимального радиуса изгиба.
- Склонность алюминия к ползучести и окислению: Требует применения специальной контактной пасты или смазки при оконцевании и подключении к шинам, а также регулярного контроля затяжки болтовых соединений.
- Отсутствие брони: Не подходит для прямой прокладки в земле без дополнительных защитных конструкций.
- Более высокое удельное сопротивление: По сравнению с медью, для передачи одинаковой мощности при том же напряжении потерь требуется сечение алюминиевой жилы примерно на 60% больше, чем медной. Однако для фиксированного сечения 185 мм² этот фактор уже учтен в токовых нагрузках.
- Если нулевая жила предназначена для тока трехфазной несимметрии (в нормальном режиме), ее сечение должно быть не менее 50% сечения фазной жилы, т.е. не менее 95 мм².
- Если нулевая жила является также и PEN-проводником, ее сечение должно быть равно сечению фазной жилы, т.е. 185 мм².
- Сечение отдельной жилы защитного заземления (PE) должно быть не менее 50% сечения фазной жилы (ПУЭ, табл. 1.7.5), т.е. не менее 95 мм². Часто в пятижильных кабелях применяют конфигурацию 3×185+1×95+1×95.
Конструкция кабеля
Конструкция кабеля АПвКШвнг(А) многослойна, каждый элемент выполняет строго определенную функцию.
1. Токопроводящая жила
Жила из алюминия марки АВЕ (алюминий, твердый, для кабельных изделий) или аналогичной. Для сечения 185 мм² жила, как правило, секторной или сегментной формы, что позволяет оптимизировать диаметр кабеля и повысить компактность при прокладке. Жила может быть однопроволочной (ож) для сечений до 240 мм² включительно или многопроволочной (мн) в зависимости от требований стандарта и гибкости.
2. Изоляция жил
Каждая жила изолирована слоем сшитого полиэтилена (XLPE). Данный материал получают путем химической или радиационной сшивки, что придает ему повышенные термические и механические свойства по сравнению с термопластичным ПЭ или ПВХ. Рабочая температура жилы повышается до +90°C в длительном режиме, допустима перегрузка до +130°C и короткое замыкание до +250°C.
3. Скрутка изолированных жил
Изолированные жилы скручиваются вместе с заполнением промежутков между ними негорючим экструдированным или жгутовым заполнителем. Это обеспечивает круглую форму готовой скрутки, механическую стабильность и дополнительную огнезащиту.
4. Экранирующая оболочка (экран)
Поверх скрученных жил накладывается экранирующий слой. В кабелях марки АПвКШвнг он выполнен в виде оплетки из медных проволок. Экран выполняет несколько ключевых функций:
5. Поясная изоляция
Поверх экрана может накладываться поясная изоляция (обычно из ПВХ или аналогичного материала), которая служит защитным слоем для экрана и основой для наложения наружной оболочки.
6. Наружная оболочка
Внешний защитный слой из поливинилхлоридного пластиката пониженной пожарной опасности (ПВХнг(А)). Эта оболочка обеспечивает механическую защиту кабеля от воздействий окружающей среды (влаги, солнечного излучения, умеренных механических нагрузок), а также отвечает за выполнение требований пожарной безопасности: не распространяет горение при групповой прокладке, обладает пониженным дымо- и газовыделением.
Основные технические и электрические параметры
Таблица 1. Ключевые параметры кабеля АПвКШвнг(А) 1 кВ 185 мм²
| Параметр | Значение / Описание |
|---|---|
| Номинальное напряжение U0/U, кВ | 0,66/1 |
| Количество и сечение жил | 1, 2, 3, 4, 5 жил сечением 185 мм² (возможны комбинации с жилами других сечений для нулевой и жилы заземления) |
| Максимальная рабочая температура жилы | +90°C |
| Максимальная температура при коротком замыкании | +250°C (продолжительность не более 5 сек) |
| Минимальная температура монтажа без предварительного прогрева | -15°C |
| Минимальный радиус изгиба при прокладке | Не менее 10 наружных диаметров кабеля |
| Строительная длина | Не менее 150-200 м (оговаривается с производителем) |
| Срок службы | Не менее 30 лет |
| Испытательное переменное напряжение промышленной частоты | 3,5 кВ в течение 10 мин. |
Таблица 2. Допустимые длительные токовые нагрузки (примерные, согласно ПУЭ 7 изд.) для трехжильного кабеля, проложенного в земле (траншее)
| Способ прокладки | Длительно допустимый ток, А | Примечания |
|---|---|---|
| В земле (в траншее), одна кабельная линия | ~340 А | Зависит от удельного теплового сопротивления грунта, глубины прокладки, температуры почвы. |
| В воздухе (на открытом воздухе, в помещении) | ~320 А | Зависит от температуры окружающей среды, наличия солнечного излучения, количества кабелей в пучке. |
| В кабельном канале (блоке, туннеле) | ~300 А | Требуется учет группового коэффициента при плотной укладке нескольких кабелей. |
Важно: Точные значения токовых нагрузок должны определяться проектом с учетом всех поправочных коэффициентов по ПУЭ, ГОСТ Р 50571.5.52-2011/МЭК 60364-5-52:2009 и конкретных условий прокладки.
Область применения
Кабель АПвКШвнг(А) 185 мм² предназначен для эксплуатации в электрических сетях номинальным напряжением до 1000 В переменного тока частотой 50 Гц. Основные сферы применения:
Кабель не предназначен для прокладки в земле (траншее) без дополнительной защиты (например, в трубах или кабельных блоках), так как его ПВХнг оболочка не обладает стойкостью к прямым механическим воздействиям грунта и грызунам. Для прямой прокладки в земле следует выбирать кабели с бронепокровом (АПвБШв, АПвПуг).
Преимущества и недостатки по сравнению с аналогами
Преимущества:
Недостатки/Ограничения:
Особенности монтажа и эксплуатации
1. Прокладка: Допускается прокладка в кабельных сооружениях, производственных помещениях, на эстакадах, в блоках. При групповой прокладке в пучках, коробах или лотках необходимо учитывать групповой коэффициент снижения токовой нагрузки, указанный в ПУЭ.
2. Монтаж при низких температурах: Прокладка без предварительного прогрева разрешена при температуре не ниже -15°C. При более низких температурах кабель необходимо выдержать в теплом помещении не менее 24 часов или прогреть трансформатором или током.
3. Оконцевание и соединение: При подготовке жил к подключению необходимо зачистить изоляцию и экран. Экран должен быть заземлен с обоих концов кабеля (в соответствии с требованиями проекта к ЭМС и безопасности). Для подключения алюминиевых жил к медным шинам или выводам аппаратов необходимо использовать биметаллические (медно-алюминиевые) наконечники, опрессовываемые или болтовые, с применением ингибиторной пасты для предотвращения окисления.
4. Испытания после монтажа: Перед вводом в эксплуатацию кабельная линия должна быть испытана повышенным напряжением 3,5 кВ промышленной частоты в течение 10 минут, а также проверена на целостность жил и экрана, измерено сопротивление изоляции (должно быть не менее 0,5 МОм для линий до 1 кВ).
Ответы на часто задаваемые вопросы (FAQ)
Чем кабель АПвКШвнг(А) отличается от АПвПуг?
Кабель АПвПуг имеет бронепокров из стальных оцинкованных плоских проволок (П) и защитный шланг из полиэтилена (уг). Он предназначен для прокладки в земле (траншее) без дополнительных защитных конструкций, так как броня защищает от механических повреждений. АПвКШвнг(А) не имеет брони, его оболочка из ПВХнг не предназначена для прямого контакта с грунтом и нагрузками, но обеспечивает лучшие показатели по пожарной безопасности («нг(А)»).
Можно ли использовать кабель АПвКШвнг(А) для прокладки на улице?
Да, можно. ПВХнг оболочка обладает стойкостью к ультрафиолетовому излучению и атмосферным осадкам. Однако рекомендуется прокладка в защитных лотках, коробах или по конструкциям, исключающим прямой длительный контакт с водой и механические воздействия.
Как правильно выбрать сечение нулевой жилы (N) и жилы защитного заземления (PE) для этого кабеля?
Для кабелей на 0,66/1 кВ сечение нулевой и заземляющей жил регламентируется ПУЭ гл. 1.3 и 7.1. Для фазных жил сечением 185 мм²:
Точный выбор должен быть сделан на основе расчетов проекта.
Почему в кабеле используется именно оплетка из медных проволок, а не медная лента?
Оплетка из проволок обеспечивает большую гибкость и механическую прочность экрана по сравнению с лентой. Она лучше сохраняет целостность при изгибах и вибрациях. Кроме того, оплетка имеет меньшее продольное сопротивление, что может быть важно для токов короткого замыкания. Однако ленточный экран может обеспечивать несколько лучшую защиту от электромагнитных помех на высоких частотах.
Каков реальный срок службы этого кабеля?
Заявленный производителями срок службы составляет не менее 30 лет. Фактический срок эксплуатации может превышать этот показатель при соблюдении всех условий: номинальные токовые нагрузки, отсутствие перегрузок, правильный монтаж, отсутствие механических повреждений, работа в допустимом диапазоне температур и влажности. Критическим фактором для сшитого полиэтилена является наличие влаги в изоляции, поэтому важно сохранять целостность оболочки и экрана.
Какой аналог с медной жилой у данного кабеля?
Прямым функциональным аналогом с медными жилами является кабель ПвКШвнг(А)-1 кВ 185 мм². В его маркировке отсутствует буква «А» в начале, что и указывает на медную жилу. Его электрическая проводимость примерно на 30% выше при том же сечении, но стоимость существенно больше.
Нужно ли заземлять экран кабеля АПвКШвнг(А) с двух сторон?
В большинстве случаев при использовании кабеля в сетях до 1 кВ для передачи электроэнергии экран заземляется с двух сторон для обеспечения его нулевого потенциала и эффективного выполнения функций защиты от помех. Однако в специфических схемах или при большой длине линии могут быть требования к заземлению только с одной стороны для предотвращения циркулирующих токов. Окончательное решение должно быть закреплено в проектной документации и соответствовать требованиям ПУЭ и инструкциям по ЭМС.
Заключение
Кабель АПвКШвнг(А) 1 кВ 185 мм² является современным, экономичным и надежным решением для построения распределительных сетей среднего уровня мощности. Его ключевые преимущества — сочетание алюминиевой токопроводящей жилы, обеспечивающей низкую стоимость, изоляции из сшитого полиэтилена с высокими термическими характеристиками, медного экрана и пожаробезопасной оболочки. Правильный выбор, монтаж и эксплуатация данного кабеля в соответствии с ПУЭ, ГОСТ и проектной документацией гарантируют долговечную и безопасную работу энергетической установки. Применение его целесообразно в проектах, где важны баланс между стоимостью, пожарной безопасностью и техническими требованиями, а условия прокладки исключают необходимость в бронировании.